Із точки А, розташованої на висоті 2,75 м над поверхнею землі, вертикально вгору кинули м’яч зі швидкістю 5 м/с. Коли м’яч досяг най- вищої точки свого підйому, із точки А з тією самою швидкістю кинули вгору другий м’яч. Визначте висоту, на якій зіткнуться м’ячі.
Спочатку знайдемо час підйому першого м’яча до найвищої точки. Для цього скористаємося формулою швидкості:
v = u + at
Так як у нас вертикальний рух, то прискорення буде рівним прискоренню вільного падіння, тобто 9,8 м/с². Початкова швидкість у = 5 м/с (з від’ємним знаком, оскільки напрям вгору спрямований протилежно до напрямку вільного падіння). Рухаємося вгору, тому прискорення a = -9,8 м/с². Шукаємо час t.
0 = 5 - 9,8t 9,8t = 5 t = 5 / 9,8 ≈ 0,51 с
Тепер знайдемо висоту, на якій знаходиться перший м’яч у найвищій точці. Для цього скористаємося формулою руху:
s = ut + (1/2)at²
s = 5 0,51 + (1/2) (-9,8) * (0,51)² s ≈ 1,27 м
Тепер, коли перший м’яч досягнув найвищої точки, знайдемо висоту, на якій знаходиться другий м’яч. Йому потрібно пролетіти висоту 2,75 м (висота точки А) + 1,27 м (висота найвищої точки першого м’яча) = 4,02 м. Використаємо формулу руху для другого м’яча:
s = ut + (1/2)at² 4,02 = 0 + (1/2) (-9,8) t² t² = (4,02 * 2) / (-9,8) t ≈ 0,9 с
Тепер, коли ми знаємо час t, можемо знайти висоту, на якій зіткнуться м’ячі. Використовуємо формулу руху для першого м’яча:
s = 5 0,9 + (1/2) (-9,8) * 0,9² s ≈ 2,72 м
Отже, м’ячі зіткнуться на висоті близько 2,72 м над початковою точкою.
Спочатку знайдемо час підйому першого м’яча до найвищої точки. Для цього скористаємося формулою швидкості:
v = u + at
Так як у нас вертикальний рух, то прискорення буде рівним прискоренню вільного падіння, тобто 9,8 м/с². Початкова швидкість у = 5 м/с (з від’ємним знаком, оскільки напрям вгору спрямований протилежно до напрямку вільного падіння). Рухаємося вгору, тому прискорення a = -9,8 м/с². Шукаємо час t.
0 = 5 - 9,8t
9,8t = 5
t = 5 / 9,8 ≈ 0,51 с
Тепер знайдемо висоту, на якій знаходиться перший м’яч у найвищій точці. Для цього скористаємося формулою руху:
s = ut + (1/2)at²
s = 5 0,51 + (1/2) (-9,8) * (0,51)²
s ≈ 1,27 м
Тепер, коли перший м’яч досягнув найвищої точки, знайдемо висоту, на якій знаходиться другий м’яч. Йому потрібно пролетіти висоту 2,75 м (висота точки А) + 1,27 м (висота найвищої точки першого м’яча) = 4,02 м. Використаємо формулу руху для другого м’яча:
s = ut + (1/2)at²
4,02 = 0 + (1/2) (-9,8) t²
t² = (4,02 * 2) / (-9,8)
t ≈ 0,9 с
Тепер, коли ми знаємо час t, можемо знайти висоту, на якій зіткнуться м’ячі. Використовуємо формулу руху для першого м’яча:
s = 5 0,9 + (1/2) (-9,8) * 0,9²
s ≈ 2,72 м
Отже, м’ячі зіткнуться на висоті близько 2,72 м над початковою точкою.